DE60023171T2 - ENZYMATIC MODIFICATION OF THE SURFACE OF A POLYESTER FIBER OR A PART OF POLYESTERS - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Modifikation synthetischer Fasern, die bei der Herstellung von für die Herstellung von Textilgeweben, Textilien, Teppichen und anderen Verbraucherartikeln verwendeten Garnen verwendet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die enzymatische Modifizierung der Charakteristika einer Polyesterfaser, sodass solche Polyester für Nachmodifizierungsbehandlungen empfänglicher sind.The The present invention relates to the field of modification of synthetic Fibers used in the manufacture of for the production of textile fabrics, Textiles, carpets and other consumer items Yarns are used. In particular, the present invention relates the enzymatic modification of the characteristics of a polyester fiber, so that such polyester for Post-modification treatments are more susceptible.
B. Stand der TechnikB. State of the art
Polyester sind hergestellte synthetische Zusammensetzungen, welche irgendein langkettiges synthetisches Polymer umfassen, das aus mindestens 85 Gew.-% eines Esters einer substituierten aromatischen Carbonsäure, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, substituierte Terephthalsäureeinheiten und para-substituierte Hydroxybenzoateinheiten, aufgebaut ist. Der Polyester kann Faser-, Garn-, Gewebe-, Folien-, Harz- oder Pulverform haben. Zahlreiche chemische Derivate sind entwickelt worden, zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylennaphthalat (PEN). Jedoch ist PET das am häufigsten hergestellte lineare Polymer und steht für die Mehrzahl der in der Industrie heutzutage zum Einsatz kommenden Polyester.polyester are manufactured synthetic compositions, which either long-chain synthetic polymer comprising at least 85% by weight of an ester of a substituted aromatic carboxylic acid, inclusive, but not limited on, substituted terephthalic acid units and para-substituted hydroxybenzoate units. Of the Polyester can be fiber, yarn, fabric, foil, resin or powder to have. Numerous chemical derivatives have been developed, for Example, polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT) and polyethylene naphthalate (PEN). However, PET is the most common manufactured linear polymer and represents the majority of those in the industry Polyester used today.
Thermoplastische Polyester können selektiv in jedem der Verarbeitungsgrundschritte der Polymerisation und Faserbildung technisch hergestellt werden. Diese Flexibilität und der Bereich an Eigenschaften erlaubt die Herstellung einer breiten Produktpalette aus Polyester für Märkte, wie die Bekleidungs-, Heimausstattungs-, Polsterungs-, Folien-, Hart- und Weichbehälter-, Nonwoven-Textil-, Reifen- und Teppichindustrien. Als eine Folge davon wurde Polyester zur vorherrschenden Verstärkungsfaser in den Vereinigten Staaten. Darüber hinaus, während über die vergangenen 30 Jahre hinweg Baumwolle ständig ein langsames, beständiges Wachstum des verbrauchten Volumens verzeichnet hat und Wolle praktisch gleichbleibend war, begann Polyester eine zunehmende Bedeutung zu erlangen. Außerdem erreichte Polyester ein hohes Maß der Verbraucherakzeptanz aufgrund seiner Festigkeit und der zunehmenden Qualität und Vielfalt von Textilgeweben, die unter Verwendung solcher Fasern hergestellt werden können. Andere Polyestermärkte, wie Faserfüllstoff- und Nonwoven-Artikel, wachsen ständig.thermoplastic Polyester can selectively in each of the processing steps of the polymerization and fiber formation are technically produced. This flexibility and the Range of properties allows the production of a wide range of products made of polyester for markets such as the clothing, home furnishings, upholstery, foil, Hard and soft container, Nonwoven textile, tire and carpet industries. As a result of these, polyester became the predominant reinforcing fiber in the United States States. About that out while over the Over the past 30 years, cotton has been steadily growing slowly and steadily of the volume consumed and wool practically consistent polyester, began to gain in importance. Also reached Polyester a high degree of Consumer acceptance due to its strength and increasing quality and variety of textile fabrics made using such fibers can be produced. Other polyester markets, like fibrous filler and nonwoven articles, are constantly growing.
In der Textilindustrie besitzt Polyester bestimmte entscheidende Vorteile, einschließlich einer hohen Festigkeit, eines weichen Griffs, einer Streckbeständigkeit, Fleckenbeständigkeit, Maschinenwaschbarkeit, Knitterfestigkeit und Abriebbeständigkeit. Allerdings ist Polyester nicht so optimal in Bezug auf dessen Hydrophobie, Bällchenbildung, Statik, Färbbarkeit, inaktive Oberfläche als ein Medium zum Verhaften, d. h. der das Erweichen oder die Benetzbarkeit verbessernden Verbindungen, und den Mangel an Atmungsfähigkeit. Darüber hinaus wurden in den 1960- und 1970ern Polyestertextilien von den Verbrauchern kaum wahrgenommen und standen synonym für die Redewendung "billig gemacht" und wurden wegen der schrecklichen Farben verspottet, mit welchen Polyester assoziiert wurde. Dieses letztgenannte Problem ist zum großen Teil auf die Nichtverfügbarkeit einer großen Auswahl von Farbstoffen zurückzuführen, die mit Polyester kompatibel sind. Um dieser Wahrnehmung entgegenzutreten, unternahm die Industrie starke Anstrengungen, um die Charakteristika von Polyester zu verbessern.In In the textile industry, polyester has certain decisive advantages, including a high strength, a soft touch, a stretch resistance, Stain resistance, Machine washability, crease resistance and abrasion resistance. However, polyester is not optimal in terms of its hydrophobicity, Pilling, Statics, dyeability, inactive surface as a medium for arrest, d. H. the softening or the wettability improving compounds, and lack of breathability. About that In addition, in the 1960s and 1970s, polyester textiles from the Consumers barely noticed and were synonymous with the phrase "made cheap" and were due to mocking the horrible colors associated with which polyester has been. This latter problem is largely due to unavailability a big one Attributed to selection of dyes that are compatible with polyester. To counter this perception, The industry made strong efforts to set the characteristics of polyester.
Einer der Problembereiche, die die Industrie zu verbessern versuchte, beinhaltet das charakteristische Merkmal, dass Polyester gegenüber der Aufnahme polarer oder aufgeladener Zusammensetzungen, d. h. gegenüber Textilweichmachern, Appreturen und Farbstoffen, sehr stabil ist. In der Vergangenheit wurde gelehrt, dass viele synthetische Fasern, wie jene von Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Acrylnitril, Polyestern, Polyamiden und polymeren Kohlenwasserstoffpolymeren, weder mit Basisfarbstoffen noch mit Baumwollfarbstoffen ausreichend gefärbt werden. Gegenwärtige Verfahren zum Färben von Polyester schließen austauschende chemische Substitution von Terephthalat durch Verbindungen wie Isophthalat und Sulfoisophthalat ein, welche die Aufnahme des Farbstoffs verbessern, wodurch die chemische Durchdringung der Farbstoffe durch Anwendung einer hohen Temperatur, von emulgierten aromatischen und/oder chlorierten aromatischen Lösungsmitteln, Hinzufügen von Färbemittel zu dem geschmolzenen Polyester und die Verwendung von Vernetzungspolymeren zum Verkleben des Pigments mit dem Textilgewebe verbessert wird. Das US-Patent Nr. 3 381 058 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Poly(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)-Faser mit darin dispergiertem, nicht-faserbildendem Polyester zum Zwecke der Verbesserung der Färbbarkeit. Ähnliche Ziele werden durch Verfahren erreicht, die in dem US-Patent Nr. 3 057 827 (Herstellung eines hochmolekulargewichtigen linearen Kondensationscopolyesters aus linearen Polyester bildenden Verbindungen mit einer essentiellen Komponente eines Sulfinit-Restes) und dem US-Patent Nr. 3 018 272 (Herstellung von einen Polyester umfassenden Verbindungen unter Verwendung eines metallischen Salzes eines Sulfonats) beschrieben sind.one the problem areas that the industry was trying to improve includes the characteristic feature that polyester over the Uptake of polar or charged compositions, d. H. towards fabric softeners, Finishes and dyes, is very stable. In the past It has been taught that many synthetic fibers, such as those of cellulose acetate, Cellulose triacetate, acrylonitrile, polyesters, polyamides and polymers Hydrocarbon polymers, neither with base dyes nor with Cotton dyes are sufficiently dyed. Current procedures to dye close of polyester exchanging chemical substitution of terephthalate by compounds such as isophthalate and sulfoisophthalate, which inhibit uptake of the Dye, thereby improving the chemical penetration of the dyes by applying a high temperature, emulsified aromatic and / or chlorinated aromatic solvents, adding dye to the molten polyester and the use of crosslinking polymers for bonding the pigment with the textile fabric is improved. U.S. Patent No. 3,381,058 discloses a method of manufacture a poly (1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate) fiber having dispersed therein, non-fiber-forming polyester for the purpose of improving dyeability. Similar Targets are achieved by methods disclosed in US Pat. 3,057,827 (preparation of a high molecular weight linear condensation copolyester from linear polyester-forming compounds with an essential one Component of a sulfinite residue) and U.S. Patent No. 3,018,272 (Preparation of compounds comprising a polyester under Use of a metallic salt of a sulfonate) described are.
Ein weiteres Problem mit Polyester betrifft die Schwierigkeit der Entfernung öliger und/oder hydrophober Flecken. Diese Flecken haften häufig fest an dem Textilgewebe oder der Faser an und führen zu einem permanenten Flecken.One Another problem with polyester relates to the difficulty of removing oily and / or hydrophobic stains. These stains often adhere firmly to the textile fabric or the fiber and lead to a permanent patch.
Somit sind Verfahren zur Verbesserung der Oberflächencharakteristika von Polyester in dem Bestreben entwickelt worden, die Färbe-, Fleckenbeständigkeits- und anderen Eigenschaften, die mit der stark hydrophoben Natur des Polyesters assoziiert sind, zu verbessern. Zum Beispiel chemische Verfahren, wie die nukleophile Substitution mittels nukleophilem Angriff am Estercarbonyl oder Hydrolyse; Oberflächenpolymerisation durch Vernetzen einer topischen Appretur entweder mit der Faser oder dem Textilgewebe; chemische Durchdringung des Polyesterpolymers mit aromatischen Verbindungen; und topische Aufbringung einer Oberflächenbeschichtung aus einer wässrigen Lösung, die zu dem Polyester Affinität besitzt. Trotzdem weisen diese Verfahren oft inhärente Mängel, wie die Kosten von Chemikalien, Energie- und Kapitalausstattung, die Verwendung von für die Umwelt gefährlichen Lösungsmitteln, eine begrenzte Flexibilität und negative Auswirkungen auf die Festigkeit des Materials und andere ästhetische Eigenschaften der Textilgewebe auf.Consequently are methods for improving the surface characteristics of polyester been developed in an effort to improve dyeing, stain resistance, and other properties associated with the highly hydrophobic nature of Polyester are associated to improve. For example, chemical Procedures, such as nucleophilic substitution by nucleophilic Attack on ester carbonyl or hydrolysis; Surface polymerization by crosslinking a topical finish with either the fiber or the textile fabric; chemical penetration of the polyester polymer with aromatic compounds; and topical application of a surface coating from a aqueous Solution, to the polyester affinity has. Nevertheless, these processes often have inherent deficiencies, such as the cost of chemicals, Energy and capital equipment, the use of for the environment dangerous solvents a limited flexibility and negative impact on the strength of the material and other aesthetic Properties of textile fabrics on.
Die
Die
Die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/43014 Bayer AG) beschreibt den enzymatischen Abbau von Polyesteramid durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung, die eine Esterase, Lipase oder Protease umfasst.The PCT Publication No. WO 97/43014 Bayer AG) describes the enzymatic degradation of Polyesteramide by treatment with an aqueous solution containing an esterase, lipase or protease.
Die
Die PCT-Veröffentlichung Nr. 97/33001 (Genencor International, Inc.) offenbart ein Verfahren für die Verbesserung der Benetzbarkeit und des Absorptionsmaßes eines Polyestergewebes durch Behandeln mit einer Lipase.The PCT Publication No. 97/33001 (Genencor International, Inc.) discloses a method for the improvement the wettability and the absorbency of a polyester fabric by treatment with a lipase.
Die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 99/01604 (Novo Nordisk) beschreibt ein Verfahren zum Depilling bzw. der Verhinderung von Bällchenbildung einer Polyesterfaser oder eines Textilgewebes und für die Farbklärung solcher Textilgewebe durch Reagierenlassen mit einem Enzym, das hydrolytische Aktivität entweder für Ethylenglykoldibenzylester (BEB) und/oder Terephthalsäurediethylester (ETE) besitzt.The PCT Publication No. WO 99/01604 (Novo Nordisk) describes a method for depilling or the prevention of balling a polyester fiber or a textile fabric and for color clarification such Textile tissue by reacting with an enzyme hydrolytic activity either ethylene glycol dibenzyl ester (BEB) and / or terephthalic acid diethyl ester (ETE) owns.
Die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 00/34450 (Novo Nordisk A/S) beschreibt bestimmte Varianten von pilzlichen Cutinasen von Humicola insolens von Fusarium solani pisi mit einer verbesserten Thermostabilität. Die Verwendung solcher Cutinasen bei der Ver besserung der funktionalen Appretur bzw. Ausrüstung eines PET-haltigen Garns oder Textilgewebes durch eine Behandlung mit der Cutinase-Variante ist beschrieben.The PCT Publication No. WO 00/34450 (Novo Nordisk A / S) describes certain variants of fungal cutinases of Humicola insolens of Fusarium solani pisi with an improved thermostability. The use of such cutinases in the improvement of the functional finish or finish of a PET-containing Yarn or textile fabric by treatment with the cutinase variant is described.
Die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/27237 (Novo Nordisk A/S) beschreibt ein Verfahren für die enzymatische Hydrolyse von cyclischen Oligomeren von Poly(ethylenterephthalat). Das beschriebene hydrolytische Verfahren erfolgt in einem Textil-Appretierungsschritt, welcher die Behandlung des Garns beinhaltet, nachdem es gefärbt und zu einem Stoff verstrickt wurde. Eine Cutinase kann als ein Biopolyester hydrolysierendes Enzym verwendet werden.The PCT Publication No. WO 97/27237 (Novo Nordisk A / S) describes a process for the enzymatic Hydrolysis of cyclic oligomers of poly (ethylene terephthalate). The described hydrolytic process takes place in a textile finishing step, which involves the treatment of the yarn after it is dyed and was entangled into a fabric. A cutinase can act as a biopolyester hydrolyzing enzyme can be used.
Es wurden zwar Fortschritte auf dem Gebiet der Verbesserung der Qualität von Polyester erzielt, doch besteht in der Industrie weiterhin ein Bedarf nach zusätzlichen Verfahren zur Herstellung von Polyestern mit verbesserten Charakteristika.It Although progress has been made in the area of improving the quality of polyester but there is still a need in the industry additional Process for the preparation of polyesters with improved characteristics.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Modifizieren der Oberflächeneigenschaften einer Polyesterfaser oder eines -gegenstands bereitzustellen, um eine verbesserte anschließende Modifikation davon zu ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a method of modifying surface properties to provide a polyester fiber or article to enable an improved subsequent modification thereof.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Modifizieren der Oberflächeneigenschaften einer Polyesterfaser oder eines -gegenstands bereitzustellen, sodass die Faser oder der Gegenstand verbesserte Charakteristika hinsichtlich der Aufnahme kationischer Verbindungen aufweist.It Another object of the invention is a method for modifying the surface properties of a To provide polyester fiber or an object, so that the Fiber or article has improved characteristics with respect to having the uptake of cationic compounds.
Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Polyesterfaser oder einen -gegenstand mit einer verbesserten Fähigkeit zur Aufnahme eines Farbstoffs bereitzustellen.It is still another object of the invention, a polyester fiber or an object with an improved ability to receive a To provide dye.
Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Polyesterfaser mit verbesserten Leistungscharakteristika, wie Färbbarkeit, chemische Modifizierung und/oder Textilappretierung, bereitzustellen.It is yet another object of the invention, a process for the preparation a polyester fiber with improved performance characteristics, such as dyeability, chemical modification and / or textile finishing.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur enzymatischen Behandlung eines Polyesters bereitzustellen, in welchem der Polyester anschließend mit orga nischen Säuren behandelt wird, um die Hydrophilie und/oder Aufladung der Oberfläche weiter zu erhöhen und dadurch die Aufnahme von kationischen Verbindungen und/oder die Fleckenbeständigkeit des Textilgewebes zu verbessern.It is yet another object of the invention, a method for enzymatic To provide a polyester in which the polyester subsequently with organic acids is treated to further the hydrophilicity and / or surface charge to increase and thereby the uptake of cationic compounds and / or the stain resistance of the textile fabric.
Es
ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur enzymatischen
Behandlung eines Polyesters bereitzustellen,
in welchem der
Polyester in einem höheren
Maße zum
Reagieren und zum Bilden von Bindungen mit Chemikalien fähig ist,
die reagieren und Bindungen mit Alkoholen und Carbonsäuren bilden.It is yet another object of the invention to provide a process for the enzymatic treatment of a polyester,
in which the polyester is more capable of reacting and forming bonds with chemicals that react and form bonds with alcohols and carboxylic acids.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Modifizieren der Oberfläche eines Polyestergegenstands bereitgestellt, welches das Behandeln des Polyestergegenstands mit einem Enzym mit Polyesterase-Aktivität für eine Zeit und unter Bedingungen umfasst, sodass die chemischen Eigenschaften der Oberfläche modifiziert werden, um einen oberflächenmodifizierten Polyester herzustellen. Vorzugsweise wird der erhaltene oberflächenmodifizierte Polyestergegenstand einer weiteren Behandlung unterzogen, wobei der Nutzen der Behandlung durch die enzymatische Oberflächenmodifikation verbessert wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der enzymatisch oberflächenmodifizierte Polyestergegenstand mit einem chemischen Reagens umgesetzt, um eine nicht-kovalente Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Polyesters und dem Reagens zu erzeugen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der enzymatisch oberflächenmodifizierte Polyester mit einem chemischen Reagens reagieren gelassen, um eine kovalente Bindung zwischen dem Polyester und dem Reagens oder einer anderen Verbindung zu erzeugen. In dieser Ausführungsform ist es möglich, eine solche Bindung enzymatisch zu bilden.According to the present The invention will provide a method for modifying the surface of a Polyester article, which comprises treating the polyester article with an enzyme with polyesterase activity for a time and under conditions so that the chemical properties of the surface are modified be a surface-modified Polyester produce. Preferably, the resulting surface-modified Polyester article subjected to further treatment, wherein the benefit of treatment by enzymatic surface modification was improved. In a preferred embodiment, the enzymatic surface-modified Polyester article reacted with a chemical reagent to a non-covalent interaction between the surface of the Polyester and the reagent to produce. In a further preferred embodiment becomes the enzymatically surface-modified Polyester reacted with a chemical reagent to give a covalent bond between the polyester and the reagent or a to create another connection. In this embodiment, it is possible to have a to form such bond enzymatically.
Eine bevorzugte kovalente Wechselwirkung zwischen dem chemischen Reagens und dem oberflächenmodifizierten Polyester der Erfindung umfasst das Behandeln des Polyesters mit einer Chemikalie, was zu einer weiteren Zunahme der hydrophilen Gruppen auf der Oberfläche der Zusammensetzung führt. Eine weitere bevorzugte kovalente Wechselwirkung umfasst die weitere chemische oder enzymatische Derivatisierung der Oberfläche eines Polyesters mit einem Reagens, welches eine gewünschte Funktionali tät trägt, zum Beispiel Farbe oder Farbstoff, antimikrobielle, Antitranspirations-, desodorisierende, Fleckenbildung verhindernde oder Textilappretierungs-Aktivität. Eine besonders bevorzugte kovalente Wechselwirkung umfasst das Behandeln des oberflächenmodifizierten Polyestergegenstands mit einem Farbstoff zur Bildung einer kovalenten Farbstoff-Polyester-Bindung.A preferred covalent interaction between the chemical reagent and the surface modified Polyester of the invention comprises treating the polyester with a chemical, leading to a further increase in hydrophilic Groups on the surface the composition leads. Another preferred covalent interaction includes the others chemical or enzymatic derivatization of the surface of a Polyester with a reagent carrying a desired functionality, for example Paint or dye, antimicrobial, antiperspirant, deodorising, Stain-preventing or textile finishing activity. A Particularly preferred covalent interaction involves treatment of the surface modified Polyester article with a dye to form a covalent Dye-polyester bond.
Eine bevorzugte nicht-kovalente Wechselwirkung zwischen dem chemischen Reagens und dem oberflächenmodifizierten Polyester der Erfindung umfasst das Behandeln des Polyesters mit einem Farbstoff, welcher eine nicht-kovalente Bindung mit dem Polyester bildet. Andere bevorzugte nicht-kovalente Wechselwirkungen umfassen das Behandeln der Oberfläche des oberflächenmodifizierten Polyesters mit einem Reagens, welches eine gewünschte Funktionalität trägt, zum Beispiel Farbe oder Farbstoff, Fleckenbildung verhindernde, antimikrobielle, Antitranspirations-, desodorisierende oder Textilappretierungs-Aktivität.A preferred non-covalent interaction between the chemical Reagent and the surface-modified Polyester of the invention comprises treating the polyester with a dye which forms a non-covalent bond with the polyester forms. Other preferred non-covalent interactions include treating the surface of the surface modified Polyester with a reagent which carries a desired functionality, for Example color or dye, stain-preventing, antimicrobial, Antiperspirant, deodorant or textile finishing activity.
In einer Verfahrensausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verbesserung der Aufnahme einer kationischen Verbindung auf ein Polyestergegenstand-Ausgangsmaterial bereitgestellt, welches die Schritte des Erhalts eines Polyesteraseenzyms; Kontaktierens des Polyesteraseenzyms mit dem Polyestergegenstands-Ausgangsmaterial unter Bedingungen und für eine Zeit, die für die Vorsehung einer Oberflächenmodifikation des Polyestergegenstands-Ausgangsmaterials durch die Polyesterase und die Herstellung eines oberflächenmodifizierten Polyesters geeignet sind; und des Kontaktierens des modifizierten Polyestergegenstands im Anschluss an oder gleichzeitig mit dem enzymatischen Behandlungsschritt mit einer kationischen Verbindung umfasst, wodurch das Anhaften der kationischen Verbindung an dem modifizierten Polyester im Vergleich mit dem Polyester-Ausgangsmaterial verbessert wird. Vorzugsweise wird die Polyesterase mit dem Polyestergegenstand in Verbindung mit einem Tensid kontaktiert.In a process embodiment of the invention, there is provided a process for improving the incorporation of a cationic compound onto a polyester article starting material comprising the steps of obtaining a polyesterase enzyme; Contacting the polyesterase enzyme with the polyester article starting material under conditions and for a time suitable for providing surface modification of the polyester article starting material by the polyesterase and producing a surface modified polyester; and contacting the modified polyester Following or at the same time as the enzymatic treatment step with a cationic compound, the adhesion of the cationic compound to the modified polyester is improved as compared with the polyester starting material. Preferably, the polyesterase is contacted with the polyester article in conjunction with a surfactant.
In einer Verfahrensausführungsform der Erfindung wird ein Polyestergegenstand gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Vorzugsweise besitzt der Polyestergegenstand eine verbesserte Farbstoffaufnahme, antimikrobielle Aktivität, Fleckenbeständigkeit, Antitranspirationswirkung, desodorisierende Wirkung, Appretierungswirkung, Hydrophilie, Benetzbarkeit und/oder die Fähigkeit zur Aufnahme anderer kationi scher Verbindungen im Vergleich mit dem gleichen Polyester, mit der Ausnahme, dass dieser nicht enzymatisch behandelt wird. In einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform wird der Polyestergegenstand mit einem kationischen Farbstoff gefärbt.In a method embodiment The invention relates to a polyester article according to the method of the invention produced. Preferably, the polyester article has an improved Dye uptake, antimicrobial activity, stain resistance, Antiperspirant effect, deodorizing effect, conditioning effect, Hydrophilicity, wettability and / or the ability to absorb others cationic compounds in comparison with the same polyester, with the exception that this is not treated enzymatically. In one of the strongest preferred embodiment For example, the polyester article is dyed with a cationic dye.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
Die
Die
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Modifizieren der Oberfläche eines Polyestergegenstands bereitgestellt, welches das Behandeln des Polyestergegenstands mit einem Polyesteraseenzym für eine Zeit und unter Bedingungen umfasst, sodass die chemischen Eigenschaften der Oberfläche modifiziert werden zur Herstellung eines oberflächenmodifizierten Polyesters. Vorzugsweise wird der erhaltene oberflächenmodifizierte Polyestergegenstand einer weiteren Behandlung unterzogen, wobei der Nutzen der Behandlung durch die enzymatische Oberflächenmodifikation verbessert wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der enzymatisch oberflächenmodifizierte Polyestergegenstand mit einem chemischen Reagens umgesetzt, um eine nicht-kovalente Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des Polyesters und dem Reagens zu erzeugen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der enzymatisch oberflächenmodifizierte Polyester mit einem chemischen Reagens umgesetzt, um eine kovalente Bindung zwischen dem Polyester und dem Reagens oder einer anderen Verbindung zu erzeugen.According to the present The invention will provide a method for modifying the surface of a Polyester article, which comprises treating the polyester article with a polyesterase enzyme for includes a time and under conditions, so that the chemical properties the surface be modified to produce a surface-modified polyester. Preferably, the resulting surface-modified polyester article becomes undergo further treatment, taking advantage of the treatment by the enzymatic surface modification was improved. In a preferred embodiment, the enzymatic surface-modified Polyester article reacted with a chemical reagent to a non-covalent interaction between the surface of the Polyester and the reagent to produce. In a further preferred embodiment becomes the enzymatically surface-modified Polyester reacted with a chemical reagent to form a covalent Bond between the polyester and the reagent or another Create connection.
Eine bevorzugte kovalente Wechselwirkung zwischen dem chemischen Reagens und dem oberflächenmodifizierten Polyester der Erfindung umfasst das Behandeln des Polyesters mit einer Chemikalie, was zu einer weiteren Zunahme der hydrophilen Gruppen auf der Oberfläche der Zusammensetzung führt. Eine weitere bevorzugte kovalente Wechselwirkung umfasst die weitere chemische oder enzymatische Derivatisierung der Oberfläche eines Polyesters mit einem Reagens, welches eine gewünschte Funktionalität trägt, zum Beispiel Farbe oder Farbstoff, antimikrobielle, Antitranspirations-, desodorisierende, Fleckenbildung verhindernde oder Textilappretierungs-Aktivität. Eine besonders bevorzugte kovalente Wechselwirkung umfasst das Behandeln des oberflächenmodifizierten Polyestergegenstands mit einem Farbstoff, um eine kovalente Farbstoff-Polyester-Bindung zu bilden.A preferred covalent interaction between the chemical reagent and the surface modified Polyester of the invention comprises treating the polyester with a chemical, leading to a further increase in hydrophilic Groups on the surface the composition leads. Another preferred covalent interaction includes the others chemical or enzymatic derivatization of the surface of a Polyester with a reagent carrying a desired functionality, for example Paint or dye, antimicrobial, antiperspirant, deodorising, Stain-preventing or textile finishing activity. A Particularly preferred covalent interaction involves treatment of the surface modified Polyester article with a dye to form a covalent dye-polyester bond to build.
Eine bevorzugte nicht-kovalente Wechselwirkung zwischen dem chemischen Reagens und dem oberflächenmodifizierten Polyester der Erfindung umfasst das Behandeln des Polyesters mit einem Farbstoff, welcher eine nicht-kovalente Bindung mit dem Polyester bildet. Andere bevorzugte nicht-kovalente Wechselwirkungen umfassen das Behandeln der Oberfläche des oberflächenmodifizierten Polyesters mit einem Reagens, welches eine gewünschte Funktionalität trägt, zum Beispiel Farbe oder Farbstoff, Fleckenbildung verhindernde, antimikrobielle, Antitranspirations-, desodorisierende, oder Textilappretierungs-Aktivität.A preferred non-covalent interaction between the chemical Reagent and the surface-modified Polyester of the invention comprises treating the polyester with a dye which forms a non-covalent bond with the polyester forms. Other preferred non-covalent interactions include treating the surface of the surface modified Polyester with a reagent which carries a desired functionality, for Example color or dye, stain-preventing, antimicrobial, Antiperspirant, deodorant, or textile finishing activity.
In einer Verfahrensausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verbesserung der Aufnahme einer kationischen Verbindung auf ein Polyestergegenstands-Ausgangsmaterial bereitgestellt, welches die Schritte des Erhalts eines Polyesteraseenzyms; des Kontaktierens des Polyesteraseenzyms mit dem Polyestergegenstands-Ausgangsmaterial unter Bedingungen und für eine Zeit, die für die Vorsehung einer Oberflächenmodifikation des Polyestergegenstands-Ausgangsmaterials durch die Polyesterase und die Herstellung eines oberflächenmodifizierten Polyesters geeignet sind; und des Kontaktierens des modifizierten Polyestergegenstands im Anschluss oder gleichzeitig mit dem enzymatischen Behandlungsschritt mit einer kationischen Verbindung umfasst, wodurch das Anhaften der kationischen Verbindung an dem modifizierten Polyester im Vergleich mit dem Polyester-Ausgangsmaterial verbessert wird. Vorzugsweise wird die Polyesterase mit dem Polyestergegenstand in Verbindung mit einem Tensid kontaktiert.In a method embodiment The invention relates to a method for improving the reception of a cationic compound on a polyester article starting material comprising the steps of obtaining a polyesterase enzyme; contacting the polyesterase enzyme with the polyester article starting material under conditions and for a time for the providence of a surface modification of the polyester article starting material through the polyesterase and the preparation of a surface modified Polyesters are suitable; and contacting the modified one Polyester article in connection or simultaneously with the enzymatic Treatment step comprising a cationic compound, thereby the adhesion of the cationic compound to the modified polyester is improved in comparison with the polyester starting material. Preferably, the polyesterase is incorporated with the polyester article Contacted with a surfactant.
In einer Verfahrensausführungsform der Erfindung wird ein Polyestergegenstand gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Vorzugsweise besitzt der Polyestergegenstand eine verbesserte Farbstoffaufnahme, antimikrobielle Aktivität, Fleckenbeständigkeit, transpirationshemmende Wirkung, desodorisierende Wirkung, Appretie rungswirkung, Hydrophilie, Benetzbarkeit und/oder die Fähigkeit, andere kationische Verbindungen aufzunehmen, im Vergleich mit dem gleichen Polyester, mit der Ausnahme, dass dieser nicht enzymatisch behandelt wird. In einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform wird der Polyestergegenstand mit einem kationischen Farbstoff gefärbt.In a method embodiment The invention relates to a polyester article according to the method of the invention produced. Preferably, the polyester article has an improved Dye uptake, antimicrobial activity, stain resistance, antiperspirant effect, deodorizing effect, finishing effect, Hydrophilicity, wettability and / or the ability to form other cationic compounds compared to the same polyester, except that this is not treated enzymatically. In a most preferred embodiment For example, the polyester article is dyed with a cationic dye.
"Polyester", wie hierin verwendet, bedeutet ein lineares polymeres Molekül, welches in einer Kette angeordnete Estergruppen enthält und die aus der Kondensation einer Disäure mit einem Diol oder aus der Polymerisation von Hydroxysäuren abgeleitet werden. Die vorliegende Erfindung lässt sich sowohl auf aliphatische als auch auf aromatische Polyester anwenden. Allerdings sind besonders bevorzugt Gegenstände aus aromatischem Polyester, die zur Herstellung von Faser und Harz verwendet werden und die ein synthetisch hergestelltes langkettiges Polymer umfassen, welches mindestens 85 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, und am meisten bevorzugt mindestens 95 Gew.-% eines Esters einer substituierten aromatischen Carbonsäure, wie substituierter Terephthalsäure oder von para-substituiertem Hydroxybenzoat, umfasst. Andere nützliche Polyestergegenstände schließen jene ein, die aus Blockpolymerisat, Garnen, Textilgeweben, Folien, Harzen und Pulvern hergestellt sind. Die Hauptpolyester im industriellen Einsatz schließen Polyethylenterephthalat (PET), Tetramethylenterephthalat (PTMT), Polybutylenterephthalat (PBT), Polytrimethylen-terephthalat (PTT) und Polyethylennaphthalat (PEN), Polycyclohexandimethylen-terephthalat (CHDMT), Polyethylen-4-oxybenzoat) A-Tell, Polyglykolid, PHBA und 2GN ein. Polyester, wie hierin verwendet, kann die Form einer Faser, eines Garns, eines Textilgewebes, eines Textilgegenstands oder irgendeiner anderen Zusammensetzung haben, in welcher Polyesterfasern, Garne oder Textilgewebe Verwendung finden."Polyester" as used herein means a linear polymeric molecule arranged in a chain Contains ester groups and from the condensation of a diacid with a diol or out the polymerization of hydroxy acids be derived. The present invention can be applied to both aliphatic as well as to use aromatic polyesters. However, they are special prefers objects made of aromatic polyester, used to make fiber and resin which are a synthetically produced long-chain Polymer comprising at least 85 wt .-%, preferably at least 90% by weight, and most preferably at least 95% by weight of an ester a substituted aromatic carboxylic acid, such as substituted terephthalic acid or of para-substituted hydroxybenzoate. Other useful Polyester articles shut down those consisting of block polymer, yarns, textile fabrics, films, Resins and powders are made. The main polyesters in industrial Close insert Polyethylene terephthalate (PET), tetramethylene terephthalate (PTMT), Polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT) and polyethylene naphthalate (PEN), polycyclohexanedimethylene terephthalate (CHDMT), polyethylene-4-oxybenzoate) A-Tell, polyglycolide, PHBA and 2GN on. Polyester, as used herein, may be in the form of a fiber, a yarn, a textile fabric, a textile article or any have other composition, in which polyester fibers, yarns or textile fabrics are used.
"Polyesterase" bedeutet ein Enzym, das eine signifikante Fähigkeit zur Katalyse der Hydrolyse und/oder Oberflächenmodifikation von PET besitzt. Insbesondere stellten die Anmelder fest, dass Enzyme, mit einer hydrolytischen Aktivität gegenüber PET unter den in den UV- und MB-Assays gegebenen Bedingungen, die in den Beispielen 1(a) und 1(b) vorgesehen sind (hierin als der "UV-Assay" bzw. der "MB-Assay" bezeichnet), bei der Behandlung von Polyesterharzen, Folien, Fasern, Garnen und Textilgeweben zur Modifizierung von deren Eigenschaften nützlich sind. Demzufolge können die in Beispiel 1(a) und 1(b) vorgesehenen Assays zur Isolierung von Polyesteraseenzymen und/oder zur Bestimmung der Polyesterase-Aktivität eines Enzyms verwendet werden."Polyesterase" means an enzyme that a significant ability to catalyze the hydrolysis and / or surface modification of PET. In particular, the notifying parties found that enzymes with a hydrolytic activity across from PET under the conditions given in the UV and MB assays, the in Examples 1 (a) and 1 (b) (herein referred to as the "UV assay" and the "MB assay", respectively) the treatment of polyester resins, films, fibers, yarns and textile fabrics useful for modifying their properties. As a result, the in Example 1 (a) and 1 (b) provided for the isolation of Polyesterase enzymes and / or for determining the polyesterase activity of a Enzymes are used.
Die Anmelder stellten überraschend fest, dass Enzyme gemäß der vorliegenden Erfindung eine Unterklasse von Enzymen repräsentieren, welche eine signifikante Aktivität gegenüber Polyester besitzen und zur Vorsehung verbesserter Oberflächenmodifikationswirkungen fähig sind. Demgegenüber scheinen durch Assays im Stand der Technik definierte Enzyme allgemeiner zu sein und ein größeres Vorkommen von falschen positiven Resultaten aufzuweisen. Assays, die zur Messung der Hydrolyse von Mono- und Diestereinheiten ausgelegt sind, wie die ETE- und BEB-Hydrolyse messenden Assays, die in der WO 99/01604 beschrieben sind, sind bei der Identifizierung einer großen Zahl von Enzymen nützlich, von denen einige zufällig eine nützliche Polyesterase-Aktivität aufweisen können. Allerdings basieren diese Assays auf der Hydrolyse von Mono- und Diestermolekülen. Folglich lassen diese Resultate häufig keine Vorhersage der Wahrscheinlichkeit zu, dass ein spezifisches Enzym die Oberfläche langkettiger Polyester erfolgreich modifiziert. Das Beispiel 1(d) zeigt, dass Assays, die für eine Klein-Molekül-Hydrolyse ausgelegt sind, allgemein Enzyme einschließen, die gegen die Mono- und Diestermoleküle nützlich sind, während sie nicht mit Genauigkeit vorhersagen, ob solche Enzyme eine Aktivität gegen Fasern aus großen Wiederholungspolymeren, wie langkettige Polyester, besitzen.The Applicants have surprisingly determined that enzymes according to the present Invention represent a subclass of enzymes that have a significant activity across from Possessing polyester and for providing improved surface modification effects are capable. In contrast, enzymes defined by assays in the art appear more general to be and a larger occurrence to show false positive results. Assays for measurement the hydrolysis of mono- and diester units are designed as the ETE and BEB hydrolysis measuring assays described in WO 99/01604 are described in identifying a large number of enzymes useful, some of them happen to be a useful one Polyesterase activity can have. However, these assays are based on the hydrolysis of mono- and Diestermolekülen. Consequently, these results often do not allow predicting the likelihood of a specific enzyme is the surface of long-chain polyesters successfully modified. Example 1 (d) shows that assays that for one Designed small-molecule hydrolysis are generally enzymes that bind against the mono- and Diestermoleküle useful are while they do not predict with accuracy whether such enzymes are an activity against Fibers from big ones Repeating polymers, such as long-chain polyesters.
Somit liefern die Polyesteraseenzyme der vorliegenden Erfindung ein positives Resultat gemäß einem oder beiden der hierin beschriebenen Polyesterase-Assays. Die Aktivität der Enzyme der Erfindung in Lösung erzeugt eine Absorption von mindestens 10% über der Kontrollblindprobe, vorzugsweise 50%, und am meisten bevorzugt 100% oder mehr als die Kontrollblindprobe. In einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform liefern die Polyesteraseenzyme der Erfindung ein positives Resultat bei beiden Assays, welches mindestens das Doppelte der Zunahme der Absorptionsmessung der Blindprobe ist.Consequently For example, the polyesterase enzymes of the present invention provide a positive Result according to one or both of the polyesterase assays described herein. The activity of the enzymes of the invention in solution an absorption of at least 10% over the control dummy, preferably 50%, and most preferably 100% or more than that Control blank. In a most preferred embodiment The polyesterase enzymes of the invention give a positive result in both assays, which is at least twice the increase in Absorption measurement of the blank is.
Geeignete Polyesterasen können von tierischen, pflanzlichen, pilzlichen und bakteriellen Quellen isoliert werden. Bezüglich des Einsatzes von Polyesterasen, die von Pflanzen stammen, können Polyesterasen im Pollen zahlreicher Pflanzen vorhanden sein.suitable Polyesterases can from animal, plant, fungal and bacterial sources be isolated. In terms of The use of polyesterases derived from plants, polyesterases in the Pollen numerous plants are present.
Polyesterasen können auch von einem Pilz abgeleitet sein, wie Absidia spp.; Acremonium spp.; Agaricus spp.; Anaeromyces spp.; Aspergillus spp., einschließlich A. auculeatus, A. awamori, A. flavus, A. foetidus, A. fumaricus, A. fumigatus, A. nidulans, A. niger, A. oryzae, A. terreus und A. versicolor; Aeurobasidium spp.; Cephalosporum spp.; Chaetomium spp.; Cladosporium spp.; Coprinus spp.; Dactyllum spp.; Fusarium spp., einschließlich F. conglomerans, F. decemcellulare, F. javanicum, F. lini, F. oxysporum, F. roseum und F. solani; Gliocladium spp.; Helminthosporum spp., einschließlich sativum; Humicola spp., einschließlich H. insolens und H. lanuginosa; Mucor spp.; Neurospora spp., einschließlich N. crassa und N. sitophila; Neocallimastix spp.; Orpinomyces spp.; Penicillium spp.; Phanerochaete spp.; Phlebia spp.; Piromyces spp.; Pseudomonas spp.; Rhizopus spp.; Schizophyllum spp.; Trametes spp.; Trichoderma spp., einschließlich T. reesei, T. reesei (longibrachiatum) und T. viride; und Ulocladium spp., einschließlich U. consortiale; Zygorhynchus spp. Desgleichen wird in Betracht gezogen, dass eine Polyesterase in Bakterien, wie Bacillus spp.; Cellulomonas spp.; Clostridium spp.; Myceliophthora spp.; Pseudomonas spp., einschließlich P. mendocina und P. putida; Thermomonospora spp.; Thermomyces spp., einschließlich T. lanuginosa; Streptomyces spp., einschließlich S. olivochromogenes und S. scabies; und in Faser abbauenden Wiederkäuerbakterien, wie Fibrobacter succinogenes; und in Hefe, einschließlich Candida spp., einschließlich C. Antarctica, C. rugosa, torresii; C. parapsilosis; C. sake; C. zeylanoides; Pichia minuta; Rhodotorula glutinis; R. mucilaginosa; und Sporobolomyces holsaticus, gefunden werden kann.Polyesterases may also be derived from a fungus, such as Absidia spp .; Acremonium spp .; Aga ricus spp .; Anaeromyces spp .; Aspergillus spp., Including A. auculeatus, A. awamori, A. flavus, A. foetidus, A. fumaricus, A. fumigatus, A. nidulans, A. niger, A. oryzae, A. terreus and A. versicolor; Aeurobasidium spp .; Cephalosporum spp .; Chaetomium spp .; Cladosporium spp .; Coprinus spp .; Dactyllum spp .; Fusarium spp., Including F. conglomerans, F. decemcellulare, F. javanicum, F. lini, F. oxysporum, F. roseum and F. solani; Gliocladium spp .; Helminthosporum spp., Including sativum; Humicola spp., Including H. insolens and H. lanuginosa; Mucor spp .; Neurospora spp., Including N. crassa and N. sitophila; Neocallimastix spp .; Orpinomyces spp .; Penicillium spp .; Phanerochaete spp .; Phlebia spp .; Piromyces spp .; Pseudomonas spp .; Rhizopus spp .; Schizophyllum spp .; Trametes spp .; Trichoderma spp., Including T. reesei, T. reesei (longibrachiatum) and T. viride; and Ulocladium spp., including U. consortiale; Zygorhynchus spp. Likewise, it is considered that a polyesterase is found in bacteria such as Bacillus spp .; Cellulomonas spp .; Clostridium spp .; Myceliophthora spp .; Pseudomonas spp., Including P. mendocina and P. putida; Thermomonospora spp .; Thermomyces spp., Including T. lanuginosa; Streptomyces spp., Including S. olivochromogenes and S. scabies; and fiber degrading ruminant bacteria such as Fibrobacter succinogenes; and in yeast, including Candida spp., including C. antarctica, C. rugosa, torresii; C. parapsilosis; C. sake; C. zeylanoides; Pichia minuta; Rhodotorula glutinis; R. mucilaginosa; and Sporobolomyces holsaticus, can be found.
"Textil" bedeutet jedwedes Textilgewebe oder Garn oder Produkt, welches ein Textilgewebe oder Garn beinhaltet. Beispiele für Textilien, die mit der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, schließen Kleidungsstücke, Fußbekleidung, Polsterungen, Vorhänge bzw. Behänge, Teppiche, Bekleidung für draußen, Stränge und Produkte auf Strangbasis ein. Wie in der vorliegenden Erfindung verwendet, schließt Textil Nonwoven-Textilgewebe ein, die zum Beispiel in der medizinischen Industrie zum Einsatz kommen."Textile" means anything Textile fabric or yarn or product which is a textile fabric or Yarn included. examples for Fabrics that may be treated with the present invention include garments, footwear, Upholstery, curtains or hangings, Carpets, clothing for outside, strands and Products based on strand. As in the present invention used, closes Textile nonwoven textile fabric, which, for example, in the medical Industry are used.
In einer Ausführungsform werden chemische Verbindungen mit der Oberfläche des enzymatisch behandelten Polyesters zum Reagieren gebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die chemischen Verbindungen so gewählt, dass sie eine kovalente Bindung mit dem oberflächemodifizierten Polyester bilden und weiter das Vorhandensein von hydrophilen Gruppen auf der Oberfläche des Polyesters erhöhen. Die Oberflächenmodifikation mit Polyesterase erzeugt, so nimmt man an, eine Überfülle an neuem, exponiertem Alkohol und Carboxylatgruppen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese Gruppen dann für eine chemische oder enzymatische Derivatisierung mit Chemikalien empfänglich, die zu einer weiteren Erhöhung der Hydrophilie und/oder Aufladung der Oberfläche fähig sind. Solche Zusammensetzungen schließen organische Säuren, wie Acetat, Carboxylat und Succinat, ein. Alternativ besitzt der derivatisierte Polyester eine verbesserte Fähigkeit zur Reaktion mit Chemikalien, die mit Carbonsäuren und/oder Alkoholen reagieren, wodurch die Möglichkeit vorgesehen wird, zusätzliche Wirkungen im Polyester zu erzeugen. Säureanhydride sind eine derartige Gruppe von Chemikalien.In an embodiment be chemical compounds with the surface of the enzymatically treated Polyester be reacted. In a preferred embodiment the chemical compounds are chosen to be a covalent Bond with the surface-modified Polyester form and further the presence of hydrophilic groups on the surface of the polyester. The surface modification Produced with polyesterase, one assumes, an overabundance of new, exposed alcohol and carboxylate groups. According to the present Invention, these groups are then for a chemical or enzymatic Derivatization with chemicals susceptible to another increase capable of hydrophilicity and / or surface charge. Such compositions close organic acids, such as acetate, carboxylate and succinate, a. Alternatively has the derivatized polyesters have an improved ability to react with chemicals, those with carboxylic acids and / or alcohols, thereby providing the opportunity to additional To produce effects in the polyester. Acid anhydrides are one such Group of chemicals.
"Aufnahme" bedeutet bezüglich der Aufnahme auf einen Polyestergegenstand, wie hierin vorgesehen, den Prozess des kovalenten oder nicht-kovalenten Bindens einer Verbindung an den oberflächenmodifizierten Polyestergegenstand, um eine spezifische Wirkung zu erzielen, z. B. ein Erweichen, Verfärben, Antistatik, Verhinderung von Fleckenbildung, antimikrobielle Wirkung, Antitranspirationswirkung, desodorisierende Wirkung, oder eine andersartige Modifizierung der Eigenschaften der Polyesterfaser oder des Textilgewebes. Wie hierin vorgesehen, liefern die oberflächenmodifizierten Polyester der Erfindung ein überlegenes Substrat, von dem weitere Vorteile hinzukommen. Demzufolge erlauben die oberflächenmodifizierten Polyesterverbindungen der Erfindung beispielsweise eine verbesserte Farbstoffbindung an Polyester gegenüber einem ähnlichen Polyester, welcher sich nur dadurch unterscheidet, dass er nicht enzymatisch behandelt wurde. Wie hierin verwendet, bedeutet kovalente Bindung, dass eine molekulare Bindung zwischen der Aufnahme-Zusammensetzung und der Faser, dem Garn oder Textilgewebe gebildet wird. Demgegenüber bedeutet nicht-kovalente Bindung, dass die aufzunehmende Zusammensetzung mit der Faser, dem Garn oder Textilgewebe durch Mechanismen, wie Wasserstoffbindung, Van-der-Waals-Bindung oder andere molekulare Wechselwirkungen, welche nicht die Bildung einer molekularen Bindung, die die Aufnahme-Zusammensetzung und die Faser, das Garn oder Textilgewebe verbindet, umfasst, verhaftet wird."Recording" means in relation to the Accommodated on a polyester article as provided herein Process of covalent or non-covalent bonding of a compound to the surface-modified polyester article, to achieve a specific effect, for. B. softening, discoloring, antistatic, Prevention of staining, antimicrobial effect, antiperspirant effect, deodorizing effect, or a different modification of the Properties of polyester fiber or textile fabric. As provided herein, provide the surface modified Polyester of the invention a superior Substrate from which additional benefits are added. Consequently, allow the surface modified Polyester compounds of the invention, for example, an improved Dye binding to polyester over a similar polyester, which differs only in that it does not treat enzymatically has been. As used herein, covalent bonding means that a molecular bond between the uptake composition and the Fiber, yarn or textile fabric is formed. In contrast means non-covalent bond that the male composition with the fiber, yarn or textile fabric through mechanisms such as hydrogen bonding, Van der Waals binding or other molecular interactions which not the formation of a molecular bond affecting the uptake composition and the fiber that joins yarn or textile includes, arrested becomes.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die kovalent oder nicht-kovalent an die Oberfläche gebundene Verbindung eine "kationische Verbindung". Wie hierin verwendet, bedeutet kationische Verbindung jegliche Verbindung, die einen kationischen Charakter besitzt und die bei Bindung an einen Polyester eine erwünschte Eigenschaft hinzufügt. Geeignete kationische Verbindungen für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung schließen ein:
- • Antimikrobielle Verbindungen, wie kationische antimikrobielle Peptide und quaternäre Ammoniumsalze;
- • Tenside mit einer kationischen Natur;
- • Duftstoffe;
- • Textilweichmacher;
- • Farbstoffe und Pigmente, wie die kationischen Basisfarbstoffe, die in "Analytical Methods for a Textile Laboratory" (Analyseverfahren für ein Textillabor), 3. Auflage, Hrsg. J. W. Weaver, aufgelistet sind;
- • Textilappretur;
- • Benetzungsmittel;
- • Biofunktionelle Moleküle, die eine medizinische Wirkung bei medizinischen Polyester-Implantaten oder Vorrichtungen besitzen.
- Antimicrobial compounds, such as cationic antimicrobial peptides and quaternary ammonium salts;
- Surfactants of a cationic nature;
- • fragrances;
- • fabric softener;
- Dyes and pigments, such as the cationic base dyes listed in "Analytical Methods for a Textile Laboratory", 3rd Edition, ed. JW Weaver;
- • textile finish;
- Wetting agent;
- Biofunctional molecules that have a medicinal effect on medical polyester implants or devices.
"Textil-Appreturverbindungen" oder "Textilappreturen" bedeutet Verbindungen, welche die Textileigenschaften eines Polyestergewebes oder -garns verbessern. Beispiele sind Verbindungen, welche die Weichheit, Flammschutzeigenschaft, Knitterbeständigkeit, das Absorptionsmaß, die Fleckenbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Mikroorganismen oder Insekten, Beständigkeit gegenüber UV-Licht, Wärme und Verunreinigungen, Einlaufbeständigkeit, Abrieb- und Abnutzungsbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Pilling, das Fallvermögen, die Isoliereigenschaften, Faltenbeständigkeit und/oder die statische Beständigkeit von Polyestergeweben verbessern (siehe z. B. Textile Processing and Properties, Tyrone Vigo, Elsevier Science B.V. (1994))."Textile finish compounds" or "textile finishes" means compounds, which the textile properties of a polyester fabric or yarn improve. Examples are compounds which are the softness, flame retardancy, Wrinkle resistance, the absorption level, the stain resistance, Resistance to microorganisms or insects, persistence across from UV light, heat and impurities, running-in resistance, abrasion and wear resistance, resistance across from Pilling, the fall ability, the insulating properties, wrinkle resistance and / or the static resistance of polyester fabrics (see, e.g., Textile Processing and Properties, Tyrone Vigo, Elsevier Science B.V. (1994)).
"Behandlung" bedeutet bezüglich der Behandlung mit Polyesterase das Verfahren des Aufbringens der Polyesterase auf einen Polyestergegenstand, sodass das Enzym zur Reaktion mit der Oberfläche des Polyestergegenstands imstande ist, um dessen Hyd rophilie in einem solchen Maße zu erhöhen, dass das Haftenbleiben von kationischen Verbindungen in signifikanter Weise verbessert wird. Generell bedeutet dies, dass die Polyesterase mit dem Polyestergegenstand in einer wässrigen Umgebung vermischt wird, welche die enzymatische Wirkung der Polyesterase erleichtert."Treatment" means regarding the Treatment with polyesterase the method of applying the polyesterase onto a polyester article, allowing the enzyme to react with the surface of the polyester article is capable of exhibiting its hydrophilicity such a measure to increase, that the attachment of cationic compounds in significant Way is improved. Generally this means that the polyesterase mixed with the polyester article in an aqueous environment which facilitates the enzymatic action of the polyesterase.
Das Behandeln gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Zubereiten einer wässrigen Lösung, die eine wirksame Menge einer Polyesterase oder eine Kombination von Polyesterasen zusammen mit anderen optionalen Bestandteilen enthält, darin eingeschlossen beispielsweise einen Puffer oder ein Tensid. Eine wirksame Menge einer Polyesteraseenzymzusammensetzung ist eine Konzentration von Polyesteraseenzym, die für den gewünschten Zweck ausreichend ist. Somit ist beispielsweise eine "wirksame Menge" an Polyesterase in einer Zusammensetzung, die für die Verbesserung der Farbstoffaufnahme gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt ist, die Menge, die für die gewünschte Wirkung sorgt, z. B. um das Aussehen des gefärbten Gegenstands im Vergleich mit einem ähnlichen Verfahren, welches keine Polyesterase verwendet, zu verbessern. Desgleichen ist eine "wirksame Menge" an Polyesterase in einer Zusammensetzung, die für die Verbesserung der Weichheit eines Polyestergewebes bestimmt ist, die Menge, die in Kombination mit einer Textilweichmacherverbindung messbare Verbesserungen der Weichheit im Vergleich mit einem ähnlichen Verfahren ohne die Polyesterase vorsieht. Die Menge der verwendeten Polyesterase hängt auch von der eingesetzten Gerätschaft, den angewandten Verfahrensparametern, z. B. der Temperatur der Polyesterase-Behandlungslösung, der Expositionszeit an die Polyesteraselösung und der Polyesterase-Aktivität ab (z. B. erfordert eine bestimmte Lösung eine niedrigere Konzentration von Polyesterase, wo eine aktivere Polyesterasezusammensetzung verwendet wird im Vergleich mit einer weniger aktiven Polyesterasezusammensetzung). Die genaue Konzentration von Polyesterase in der wässrigen Behandlungslösung, welcher das zu behandelnde Textilgewebe hinzugefügt wird, lässt sich leicht durch einen Fachmann auf Basis der oben genannten Faktoren sowie des gewünschten Resultats bestimmen. Allerdings wurde durch die Erfinder hierin festgestellt, dass der hierin offenbarte Vorteil eine relativ rigorose Polyesterase-Behandlung erfordert. Mithin stellen sich die hierin beschriebenen Vorteile wahrscheinlich nicht mit mäßigen Konzentrationen von Polyesterase und relativ kurzen (weniger als 1 Stunde) Behandlungszeiten ein. Trotzdem ist es möglich, dass eine labortechnisch hergestellte Polyesterase oder eine Polyesterase mit einer außergewöhnlich hohen Aktivität auf Polyester erhalten werden könnte, die weniger als 1 Stunde Behandlung benötigen würde, um die gewünschten Nützlichkeitsgrade zu erreichen und somit in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen würde. Desgleichen kann der Einsatz großer Mengen an Polyesterase über kurze Zeiträume ebenfalls zur Erreichung der hierin beschriebenen Vorteile führen.The Treat according to the present The invention involves preparing an aqueous solution that is an effective amount a polyesterase or a combination of polyesterases together Contains other optional ingredients, including, for example a buffer or a surfactant. An effective amount of a polyesterase enzyme composition is a concentration of polyesterase enzyme necessary for the desired Purpose is sufficient. Thus, for example, an "effective amount" of polyesterase in a composition intended for the improvement of dye uptake according to the present invention The amount that is meant for the desired Effect ensures, for. For example, the appearance of the colored article in comparison with a similar one Process which does not use polyesterase to improve. Likewise, an "effective Amount "of polyesterase in a composition intended for the improvement of the softness of a polyester fabric is intended the amount, in combination with a fabric softening compound measurable improvements in softness compared to a similar one Method without the polyesterase provides. The amount of used Polyesterase hangs also from the equipment used, the applied process parameters, eg. B. the temperature of the polyesterase treatment solution, the Exposure time to the polyesterase solution and the polyesterase activity from (z. B. requires a specific solution a lower concentration of polyesterase, where a more active Polyesterase composition is used in comparison with a less active polyesterase composition). The exact concentration of polyesterase in the aqueous Treatment solution which the fabric to be treated is added, can be easily by a Professional based on the factors mentioned above as well as the desired Determine the result. However, the inventors herein found that the advantage disclosed herein is a relatively rigorous Requires polyesterase treatment. Thus, those described herein Benefits probably not with moderate levels of polyesterase and relatively short (less than 1 hour) treatment times. Nevertheless, it is possible that a laboratory-produced polyesterase or a polyesterase with an exceptionally high activity could be obtained on polyester The less than 1 hour of treatment would need to get the desired one utility grade and thus within the scope of the present invention would fall. Likewise, the use of large amounts of polyesterase over short periods also lead to the achievement of the advantages described herein.
In einer bevorzugten Behandlungsausführungsform wird ein Puffer in der Behandlungszusammensetzung eingesetzt, sodass die Konzentration an Puffer ausreichend ist, um den pH-Wert der Lösung innerhalb des Bereichs zu halten, in welchem die eingesetzte Polyesterase die gewünschte Aktivität zeigt. Der pH-Wert, bei welchem die Polyesterase Aktivität zeigt, hängt von der Natur der eingesetzten Polyesterase ab. Die genaue Konzentration des verwendeten Puffers hängt von mehreren Faktoren ab, denen der Fachmann leicht Rechnung tragen kann. Zum Beispiel sind in einer bevorzugten Ausführungsform der Puffer sowie die Pufferkonzentration so gewählt, um den pH-Wert der Polyesteraseendlösung innerhalb des pH-Bereichs zu halten, der für eine optimale Polyesterase-Aktivität erforderlich ist. Die Bestimmung des optimalen pH-Bereichs der Polyesterase der Erfindung kann gemäß den allgemein bekannten Techniken ermittelt werden. Geeignete Puffer bei einem pH-Wert innerhalb des Aktivitätsbereichs der Polyesterase sind ebenfalls Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannt.In a preferred treatment embodiment, a buffer is employed in the treatment composition such that the concentration of buffer is sufficient to maintain the pH of the solution within the range in which the employed polyesterase exhibits the desired activity. The pH at which the polyesterase exhibits activity depends on the nature of the polyesterase used. The exact concentration of the buffer used depends on several factors which the skilled person can easily take into account. For example, in a preferred embodiment, the buffer and buffer concentration are selected to maintain the pH of the final polyesterase solution within the pH range required for optimal polyesterase activity. The determination of the optimum pH range of the polyesterase of the invention can be determined according to well-known techniques. Suitable Puf Also, those having a pH within the range of activity of the polyesterase are well known to those skilled in the art.
Zusätzlich zu Polyesterase und einem Puffer enthält die Behandlungszusammensetzung vorzugsweise ein Tensid. Geeignete Tenside schließen jegliches mit der verwendeten Polyesterase und dem Textilgewebe kompatible Tensid ein, darin eingeschlossen beispielsweise anionische, nichtionische und ampholytische Tenside. Geeignete anionische Tenside schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, lineare oder verzweigte Alkylbenzolsulfonate; Alkyl- oder Alkenylethersulfate mit linearen oder verzweigten Alkylgruppen oder Alkenylgruppen; Alkyl- oder Alkenylsulfate; Olefinsulfonate; Alkansulfonate und dergleichen. Geeignete Gegenionen für anionische Tenside schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Alkalimetallionen, wie Natrium und Kalium; Erdalkalimetallionen, wie Calcium und Magnesium; Ammoniumionen; und Alkanolamine mit 1 bis 3 Alkanolgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 2 oder 3. Ampholytische Tenside schließen z. B. quaternäre Ammoniumsalzsulfonate und ampholytische Tenside vom Betain- Typ ein. Solche ampholytischen Tenside besitzen sowohl die positiv als auch negativ geladenen Gruppen im gleichen Molekül. Nichtionische Tenside umfassen allgemein Polyoxyalkylenether sowie höhere Fettsäurealkanolamide oder Alkylenoxidaddukt davon und Fettsäureglycerinmonoester. Mischungen von Tensiden können ebenfalls in der Fachleuten auf dem Gebiet bekannten Weise verwendet werden.In addition to Polyesterase and a buffer contains the treatment composition preferably a surfactant. Suitable surfactants include any Compatible with the polyesterase and the textile fabric used Surfactant, including, for example, anionic, nonionic and ampholytic surfactants. Suitable anionic surfactants include but are not limited linear or branched alkylbenzenesulfonates; Alkyl or alkenyl ether sulfates with linear or branched alkyl groups or alkenyl groups; Alkyl or alkenyl sulfates; olefin; Alkanesulfonates and like. Suitable counterions for anionic surfactants include but are not limited on, alkali metal ions, such as sodium and potassium; alkaline earth metal ions, such as calcium and magnesium; Ammonium ions; and alkanolamines with 1 to 3 alkanol groups with a carbon number of 2 or 3. Ampholytic Close surfactants z. B. quaternary Ammonium salt sulfonates and betaine type ampholytic surfactants. Such ampholytic Surfactants possess both the positively and negatively charged groups in the same molecule. Nonionic surfactants generally include polyoxyalkylene ethers as well higher fatty acid or alkylene oxide adduct thereof and fatty acid glycerol monoester. mixtures of surfactants can also used in the manner known to those skilled in the art become.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es erwünscht, Glycerol, Ethylenglykol oder Polypropylenglykol der Behandlungszusammensetzung hinzuzufügen. Die Anmelder stellten fest, dass die Zugabe von Glycerol, Ethylenglykol oder Polypropylenglykol zu einer erhöhten Aktivität der Polyesterase auf Polyester beiträgt. Die Anmelder stellten fest, dass Entschäumungs- und/oder Gleitmittel, wie Mazu®, eine erwünschte Wirkung auf die Aktivität der Polyesterase haben.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is desirable to add glycerol, ethylene glycol or polypropylene glycol to the treatment composition. Applicants have found that the addition of glycerol, ethylene glycol or polypropylene glycol contributes to increased polyesterase activity on polyester. Applicants have determined that defoaming and / or lubricants such as Mazu ®, have a desirable effect on the activity of Polyesterase.
In einigen Ausführungsformen kann es erwünscht sein, die oben erläuterten Parameter zum Zwecke der Regulierung des enzymatischen Abbaus einzustellen. Zum Beispiel kann der pH-Wert zu bestimmten Zeitpunkten eingestellt werden, um die Aktivität der Polyesterase zu löschen und einen unerwünschten übermäßigen Abbau zu verhindern. Alternativ können andere im Fachbereich anerkannte Verfahren zum Löschen der Enzymaktivität angewandt werden, z. B. eine Proteasebehandlung und/oder Wärmebehandlung.In some embodiments it may be desired be explained above To adjust parameters for the purpose of regulating enzymatic degradation. For example, the pH can be adjusted at certain times be to the activity to delete the polyesterase and unwanted excessive degradation to prevent. Alternatively you can Other art-recognized methods of erasing enzyme activity have been used be, for. B. a protease treatment and / or heat treatment.
Wie oben stehend zu ersehen ist, ist die vorliegende Erfindung bei der Herstellung von Wäschewaschmitteln nützlich. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, die Aufnahme eines kationischen Wäschewaschzusatzstoffes, d. h. eines Textilweichmachers oder von anderen derartigen Verbindungen, welche das Anfühlen, Aussehen oder den Komfort von gewaschenen Textilien verbessern, zu unterstützen. In diesem Fall stellt die vorliegende Erfindung Verfahren bereit, um den Polyester während des Waschzyklus zu modifizieren, um so die Aufnahme des vorteilhaften Hilfsstoffs zu unterstützen.As As can be seen above, the present invention is in the Production of laundry detergents useful. For example, it may be desired the inclusion of a cationic laundry additive, d. H. a fabric softener or other such compounds, which the feeling Improve the look or comfort of washed textiles, to support. In this case, the present invention provides methods around the polyester during to modify the washing cycle, so as to accommodate the beneficial Aid to assist.
BEISPIELEEXAMPLES
Beispiel 1example 1
Dieses Beispiel stellt zwei Assays bereit, welche die Polyesterase-Aktivität bei einem potenziellen Enzymkandidaten identifizieren. Vorzugsweise zeigt das Enzym Polyester-Hydrolyseaktivität in beiden Assays.This Example provides two assays demonstrating polyesterase activity in a identify potential enzyme candidates. Preferably shows the enzyme polyester hydrolysis activity in both Assays.
(A) Assay für die enzymatische Hydrolyse von langkettigen Polyesterpolymerfasern auf Basis des UV-Licht-Absorptionsmaßes (UV-Assay)(A) Assay for the enzymatic Hydrolysis of long-chain polyester polymer fibers on the basis of UV light absorbance (UV assay)
Dieser Assay verfolgt die Freisetzung von Terephthalat und dessen Estern, die aus der enzymatischen Hydrolyse von Polyester resultieren, und misst das Hydrolyseprodukt, indem die Probe dem UV-Spektrum unterzogen und die Absorption gemessen wird.This Assay tracks the release of terephthalate and its esters, which result from the enzymatic hydrolysis of polyester, and measures the hydrolysis product by subjecting the sample to the UV spectrum and the absorption is measured.
Materialien:Materials:
Enzym-Reaktionspuffer: 100 mM Tris, pH-Wert 8, wahlweise enthaltend 0,1% Brij®-35Enzyme Reaction Buffer: 100 mM Tris, pH 8, optionally containing 0.1% Brij®- 35
Prozedur:Procedure:
- 1. Der Polyester wird mit heißem Wasser gewaschen und luftgetrocknet. Die Anmelder empfehlen und führen als Beispiel hierin die Verwendung solcher leicht erhaltenen standardisierten Polyester an, wie gewebter Dacron®54-Polyester (von Testfabrics) (verwendet in der nachstehenden Beschreibung). Jedoch ist es häufig bevorzugt, das spezifische Polyestersubstrat zu verwenden, für welches eine Modifikation erwünscht ist, z. B. Textilgewebe, Pulver, Harz oder Folie, wodurch sichergestellt wird, dass das gewählte Enzym eine optimale Aktivität auf diesem spezifischen Substrat besitzt. In einem solchen Fall ist es lediglich erforderlich, das unten stehend beschriebene Dacron durch das gewünschte Polyestersubstrat zu ersetzen.1. The polyester is washed with hot water and air dried. Applicants recommend and herein, the use, as an example of such easily obtained standardized polyesters how woven Dacron ® 54 polyester (from Testfabrics) (used in the following description). However it is often preferred to use the specific polyester substrate for which a modification is desired, e.g. Textile fabric, powder, resin or foil, thereby ensuring that the chosen enzyme has optimal activity on that specific substrate. In such a case, it is only necessary to replace the Dacron described below with the desired polyester substrate.
- 2. 16 mm (5/8 Inch) große kreisförmige Stoffproben werden aus dem Dacron® 54 ausgeschnitten.2. 16 mm (5/8 inch) circular swatches are cut out of the Dacron® 54.
- 3. Die Stoffproben werden in einem Reaktionspuffer in versiegelten Mikrotiterplatten mit 12 Vertiefungen unter orbitalem Schütteln bei 250 U/min inkubiert. Ein typischer Reaktionsansatz hat 1 ml als Volumen, mit 10 μg Enzym. Drei Proben sollten dem Test unterzogen werden: (1) Substrat + Puffer, (2) Enzym + Puffer, (3) Enzym + Substrat + Puffer.3. The swatches are sealed in a reaction buffer 12-well microtiter plates under orbital shaking Incubated at 250 rpm. A typical reaction batch has 1 ml as Volume, with 10 μg Enzyme. Three samples should be tested: (1) Substrate + Buffer, (2) enzyme + buffer, (3) enzyme + substrate + buffer.
- 4. Die Reaktion wird 18 Stunden lang bei 40°C ablaufen gelassen.4. The reaction is allowed to proceed for 18 hours at 40 ° C.
- 5. Terephthalat und dessen Ester weisen charakteristische starke Absorptionspeaks um 240–244 nm (εM – 10.000) auf. Deshalb wird, wenn diese Spezies in die Flüssigphase der Reaktion durch enzymatische Hydrolyse freigesetzt werden, die Absorption der Flüssigphase des Reaktionsansatzes bei diesen Wellenlängen erhöht.5. Terephthalate and its esters have characteristic strong absorbance peaks around 240-244 nm - to (M ε 10,000). Therefore, when these species are released into the liquid phase of the reaction by enzymatic hydrolysis, the absorption of the liquid phase of the reaction mixture at these wavelengths is increased.
- 6. Um festzustellen, ob es zu einer Hydrolyse gekommen ist, ermittelt man das Absorptionsmaß der Flüssigphase der Enzym + Substrat + Puffer-Reaktion bei etwa 240–250 nm. Die geeigneten Blindproben (Substrat + Puffer und Enzym + Puffer) müssen subtrahiert werden. Diese Messungen können in einer Quarz-Küvette in einem Spektralphotometer oder einer UV-transparenten Mikrotiterplatte in einem Mikroplattenlesegerät, das für die erforderlichen Wellenlängen befähigt ist, durchgeführt werden.6. To determine if hydrolysis has occurred determine the absorption of the liquid phase the enzyme + substrate + buffer reaction at about 240-250 nm. The appropriate blanks (substrate + buffer and enzyme + buffer) have to be subtracted. These measurements can be done in a quartz cuvette a spectrophotometer or a UV-transparent microtiter plate in a microplate reader, that for the required wavelengths capable is carried out become.
- 7. Um nachzuweisen, dass die Absorptionsmessungen, die höher sind als bei den Blindproben, tatsächlich auf Terephthalatverbindungen zurückzuführen sind, sollte ein Absorptionsspektrum der Reaktionsmischung von 220–300 nm gescannt werden. Nur ein Peak um 240–244 nm sollte als tatsächliches Reaktionsprodukt angesehen werden.7. To prove that the absorption measurements are higher than at the blanks, actually up Terephthalate compounds are due, should have an absorption spectrum of the reaction mixture of 220-300 nm be scanned. Only a peak around 240-244 nm should be considered actual Reaction product can be considered.
- 8. Terephthalsäure und Diethylterephthalat sind kommerziell verfügbar. Ihre Absorptionsspektren sollten als Standards dienen.8. Terephthalic acid and diethyl terephthalate are commercially available. Your absorption spectra should serve as standards.
(B) Assay für die enzymatische Hydrolyse von langkettigen Polyesterpolymerfasern, basierend auf der Bindung von Methylenblau (MB-Assay)(B) Assay for the enzymatic Hydrolysis of long-chain polyester polymer fibers based on the binding of methylene blue (MB assay)
Dieser Assay nutzt die Bindung von Methylenblau, einem kationischen Farbstoff, an die freien Carboxylatgruppen, die durch Hydrolyse von Polyester erzeugt werden.This Assay utilizes the binding of methylene blue, a cationic dye, to the free carboxylate groups by hydrolysis of polyester be generated.
Materialienmaterials
Enzymreaktionspuffer:
100 mM Tris, pH-Wert 8, enthaltend 0,1% Triton® X-100
Waschpuffer:
100 mM, MES pH-Wert 6,0
Farbstofflösung: 0,1 mg/ml Methylenblau
in 1 mM MES, pH-Wert 6,0
Farbstoffelutionspuffer: 0,5 M NaCl
in 10 mM MES, pH-Wert 6,0
Gewebter Dacron 54-Polyester von
Testfabrics.Enzyme reaction buffer: 100 mM Tris, pH 8, containing 0.1% Triton® X-100
Wash buffer: 100 mM, MES pH 6.0
Dye solution: 0.1 mg / ml methylene blue in 1 mM MES, pH 6.0
Dye Elution Buffer: 0.5 M NaCl in 10 mM MES, pH 6.0
Woven Dacron 54 polyester from Testfabrics.
Prozedur:Procedure:
- 1. Der Polyester wird mit heißem Wasser gewaschen und luftgetrocknet. Die Anmelder empfehlen die Verwendung solcher leicht erhaltenen standardisierten Polyester an, wie gewebter Dacron®54-Polyester (von Testfabrics) (verwendet in der nachstehenden Beschreibung). Jedoch ist es häufig bevorzugt, das spezifische Polyestersubstrat zu verwenden, für welches eine Modifikation erwünscht ist, z. B. Textilgewebe, Pulver, Harz oder Folie, wodurch sichergestellt wird, dass das gewählte Enzym eine optimale Aktivität auf diesem spezifischen Substrat besitzt.1. The polyester is washed with hot water and air dried. Applicants recommend the use of such easily obtained standardized polyesters how woven Dacron ® 54 polyester (from Testfabrics) (used in the following description). However, it is often preferred to use the specific polyester substrate for which modification is desired, e.g. Textile fabric, powder, resin or foil, thereby ensuring that the chosen enzyme has optimal activity on that specific substrate.
- 2. 16 mm (5/8 Inch) große kreisförmige Stoffproben werden aus dem Dacron® 54 ausgeschnitten.2. 16 mm (5/8 inch) circular swatches are cut out of the Dacron® 54.
- 3. Die Stoffproben werden in einem Reaktionspuffer in versiegelten Mikrotiterplatten mit 12 Vertiefungen unter orbitalem Schütteln bei 250 U/min inkubiert. Ein typischer Reaktionsansatz hat 1 ml als Volumen, mit 10 μg Enzym. Blindproben (Proben ohne Enzym) sollten ebenfalls einem Test unterzogen werden.3. The swatches are sealed in a reaction buffer 12-well microtiter plates under orbital shaking Incubated at 250 rpm. A typical reaction batch has 1 ml as Volume, with 10 μg Enzyme. Blank samples (samples without enzyme) should also be tested be subjected.
- 4. Die Reaktion wird 18 Stunden lang bei 40°C ablaufen gelassen.4. The reaction is allowed to proceed for 18 hours at 40 ° C.
- 5. Die Reaktionslösung wird durch Absaugen entfernt und die Stoffproben werden anschließend gewaschen mit: (1) 1 ml Inkubationspuffer, um von restlichem Enzym zu befreien; (2) 1 ml Wasser, um von dem Inkubationspuffer zu befreien; (3) 1 ml 100 mM MES-Puffer, um die Stoffproben auf einen pH-Wert von 6 zu äquilibrieren; und (4) erneut 1 ml Wasser, um von dem MES-Puffer zu befreien.5. The reaction solution is removed by suction and the swatches are then washed with: (1) 1 ml of incubation buffer to remove residual enzyme; (2) 1 ml of water to remove the incubation buffer; (3) 1 ml of 100 mM MES buffer to equilibrate the swatches to a pH of 6; and (4) again 1 ml of water to free the MES buffer.
- 6. 1 ml Farbstofflösung wird jeder Vertiefung hinzugegeben, und die Platte wird bei 250 U/min 20 min lang bei 40°C geschüttelt. In diesem Fall wird Methylenblau verwendet. Jedoch können andere kationische Farbstoffe oder "Reporter"-Reagenzien ebenso verwendet werden. Die Hydrolyse durch 100 mM NaOH kann als positive Kontrolle zum Einsatz kommen.6. 1 ml of dye solution is added to each well and the plate is shaken at 250 rpm for 20 minutes at 40 ° C. In this case, methylene blue is used. However, other cationic dyes or "reporter" reagents may also be used. The hydrolysis by 100 mM NaOH can be used as a positive control.
- 7. Der überschüssige Farbstoff (Methylenblau) wird durch Absaugen entfernt, und die Vertiefungen werden 3 Mal mit 1 ml Wasser gewaschen.7. The excess dye (Methylene blue) is removed by suction, and the wells are washed 3 times with 1 ml of water.
- 8. 1 ml Farbstoff-Elutionspuffer wird jeder Vertiefung hinzugegeben, und die Platte wird bei 250 U/min bei 40°C für 30 Minuten geschüttelt.8. 1 ml of Dye Elution Buffer is added to each well, and the plate is shaken at 250 rpm at 40 ° C for 30 minutes.
- 9. 300 μl des Farbstoff-Eluats werden von jeder Vertiefung zu einer Platte mit 96 Vertiefungen übertragen, und es wird der Absorptionspeak bei 650 nm ermittelt.9. 300 μl of the dye eluate become a plate from each well transmitted with 96 wells, and the absorption peak at 650 nm is determined.
In jedem der oben stehenden Assays, die in den Beispielen 1(a) und 1(b) beschrieben sind, sollte die Absorptionsmessung ein signifikantes hydrolytisches Produkt zeigen, welches nicht Versuchsfehlern oder nicht-hydrolytischen Wirkungen zuzuschreiben ist. Einem Fachmann auf dem Gebiet sind diese Wirkungen bekannt und wie man sich vor diesen bei der Interpretation von Ergebnissen schützt.In Each of the above assays described in Examples 1 (a) and 1 (b), the absorption measurement should be a significant one show hydrolytic product which is not experimental or non-hydrolytic Attributable to effects. One skilled in the art These effects are known and how to interpret them before these protects from results.
(C) Assay für die enzymatische Hydrolyse des Diethylterephthalats (DET)(C) Assay for the enzymatic Hydrolysis of diethyl terephthalate (DET)
Dieser spektrophotometrische Assay verfolgt die Veränderung des UV-Spektrums von DET, das dessen Hydrolyse begleitet.This spectrophotometric assay tracks the change in the UV spectrum of DET, which accompanies its hydrolysis.
DET besitzt einen charakteristischen Absorptionspeak um 244 nm (?MεM ~ 10 000). Die Ester-Hydrolyseprodukte besitzen ein niedrigeres Absorptionsmaß, und der Peak wird nach 240 nm verschoben. Folglich kann die Hydrolyse von DET durch Messen der Abnahme der Absorption bei 250 nm überwacht werden.DET has a characteristic absorption peak around 244 nm ( M ε M ~ 10,000). The ester hydrolysis products have a lower absorbance and the peak is shifted to 240 nm. Thus, the hydrolysis of DET can be monitored by measuring the decrease in absorbance at 250 nm.
Reagenzien:reagents:
Enzymreaktionspuffer:
10 mM Tris, pH-Wert 8
DET-Stammlösung: 100 mM in DMSOEnzyme reaction buffer: 10 mM Tris, pH 8
DET stock solution: 100 mM in DMSO
Prozedur:Procedure:
- 1. DET 1000-fach in Reaktionspuffer verdünnen, um eine 100-μM-Lösung zu erhalten.1. Dilute DET 1000-fold in reaction buffer to a 100 μM solution too receive.
- 2. Die Spektralphotometer-Wellenlänge auf 250 nm einstellen.2. Set the spectrophotometer wavelength to 250 nm.
- 3. Enzym zugeben und die Veränderung der Absorption bzw. des Absorptionsmaßes überwachen. In einer getrennten Probe des gleichen Volumens an Puffer ohne Enzym die Veränderung der Absorption, die aus der Hintergrundhydrolyse resultiert, bestimmen.3. Add enzyme and change monitor the absorption or the Absorptionsmaßes. In a separate Sample of the same volume of buffer without enzyme the change of the absorption resulting from background hydrolysis.
- 4. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird aus dem linearen Teil der Reaktionsfortschrittskurve berechnet und als –mAU/min ausgewiesen, und die Reaktionsgeschwindigkeit der Pufferblindprobe wird subtrahiert.4. The reaction rate is calculated from the linear part of the Reaction Progress Curve calculated and reported as -mAU / min, and the Reaction rate of the buffer blank is subtracted.
D. Vergleich der Resultate der PET- und DET-AssaysD. Comparison of the results PET and DET assays
Enzyme mit Esterase- und/oder Lipase-Aktivität wurden aus zahlreichen Quellen erhalten und gemäß den in den Beispielen 1(a), 1(b) und 1(c) beschriebenen Assays untersucht. Die relativen Resultate sind tabellarisch in Tabelle I, wobei die Absorption des Hydrolyseprodukts von P. mendocina-Cutinase mit 1,0 eingerechnet wurde, aufgeführt. Tabelle I
- 1 (Kommerzielles Produkt, erhalten von Novo Nordisk)
- 2 (Kommerzielles Produkt, erhalten von Genencor International, Inc.)
- 3 (Schweineleber-Esterase I und II, erhalten von Boehringer Mannheim ChiraZymeTM Lipases & Esterases Screening Set (Deutschland))
- 4 (Alle aufgelisteten E-Serien-Esterasen wurden vom ThermoCatTM R&D-Produktsortiment von Thermogen (Chicago, IL) erhalten.)
- 5 (Alle "ESL"-Serien-Esterasen wurden aus der Diversa Esterase/Lipase Clone ZymeTM Bibliothek erhalten.)
- 6 (Alle ChiroCLECTM-Enzyme wurden aus dem Altus Corp ChiroScreenTM Enzyme Set (Cambridge, Massachusetts) erhalten.)
- 1 (commercial product, obtained from Novo Nordisk)
- 2 (Commercial product, obtained from Genencor International, Inc.)
- 3 (Porcine liver esterase I and II, obtained from Boehringer Mannheim ChiraZyme ™ Lipases & Esterases Screening Set (Germany))
- 4 (All listed E series esterases were obtained from the ThermoCat ™ R & D product range from Thermogen (Chicago, IL).)
- 5 (All "ESL" series esterases were obtained from the Diversa Esterase / Lipase Clone Zyme ™ library.)
- 6 (All ChiroCLEC ™ enzymes were obtained from the Altus Corp. ChiroScreen ™ Enzyme Set (Cambridge, Massachusetts).)
Wie aus den oben stehenden Daten zu ersehen, weisen nahezu alle der getesteten Enzyme eine Aktivität im DET-Assay auf (Diesterase-Aktivität). Allerdings besitzt nur eines der getesteten Enzyme eine signifikante Aktivität in beiden PET-Assays. In Anbetracht dessen ist es offensichtlich, dass es, während es zu einer Überschneidung bzw. zu einem Crossover bezüglich von Enzymen kommt, welche Aktivität in dem DET-Assay und auch PET-hydrolytische Aktivität besitzen, eine große Zahl von Enzymen gibt, die DET-hydrolytische Aktivität besitzen, aber keine Polyesterase-Aktivität besitzen. Wie in den Beispielen 2 und 3 gezeigt, sieht das Enzym mit PET-Aktivität eine signifikante enzymatische Umwandlung der Polyesterfasern vor. Anhand dieser Daten stellten die Anmelder fest, dass die Identität eines Enzyms mit Polyesterase-Aktivität nicht daraus vorausgesagt werden kann, ob das Enzym Mono- oder Diesterase-Aktivität besitzt.As From the above data, almost all of the tested enzymes an activity in the DET assay for (diesterase activity). However, only owns one of the enzymes tested showed significant activity in both PET assays. In view of this, it is obvious that it is while it's an overlap or to a crossover regarding comes from enzymes, which activity in the DET assay and also PET hydrolytic activity own a big one There are number of enzymes that are DET hydrolytic activity possess but have no polyesterase activity. As in the examples 2 and 3, the enzyme with PET activity provides a significant enzymatic Conversion of polyester fibers before. Based on these data Applicants state that the identity of an enzyme with polyesterase activity is not From this it can be predicted whether the enzyme has mono- or diesterase activity.
Beispiel 2Example 2
Enzymatische Oberflächenmodifikation von Polyesterfasern mit Polyesterase zur Modifizierung der funktionellen Oberflächeneigenschaften des Polyestersenzymatic surface modification of polyester fibers with polyesterase for modifying the functional surface properties of the polyester
- • Gerätschaft: Launder-Ometer• Equipment: Launder-ometer
- • Behandlungs-pH: pH-Wert 8,6 (50 mM Tris-Puffer)Treatment pH: pH 8.6 (50 mM Tris buffer)
- • Behandlungstemperatur: 40°C• Treatment temperature: 40 ° C
- • Behandlungszeit: 24 Stunden• treatment time: 24 hours
- • Enzym: Cutinase von Pseudomonas mendocina bei 40 ppm• enzyme: Cutinase of Pseudomonas mendocina at 40 ppm
- • Kontrolle: Inaktivierte Cutinase (Pseudomonas mendocina) bei 40 ppm• control: Inactivated cutinase (Pseudomonas mendocina) at 40 ppm
- • Substrate: 100% Polyester• Substrates: 100% polyester
- – Dacron® 54 (Ausführungsnummer 777 von TestFabrics)- Dacron ® 54 (version number 777 from Test Fabrics)
- – Dacron® 64 (Ausführungsnummer 763 von TestFabrics)- Dacron ® 64 (version number 763 from Test Fabrics)
Um sicherzustellen, dass alle festgestellten Wirkungen einzig auf die Modifikation der Polyesteroberfläche zurückzuführen waren, und nicht auf die Wirkungen von anhaftendem Protein, wurden die Stoffproben mit Protease behandelt. Nach den Polyesterase-Behandlungen wurden 16-mm-(5/8-Inch-)Scheiben aus den behandelten Stoffproben ausgeschnitten. Danach wurden die Scheiben mit 5 ppm Subtilisin und 0,1% nichtionischem Tensid (Triton X-100) inkubiert, um auf Polyester gebundene Proteine zu entfernen. Die Anteile von gebundenen Proteinen wurden mit Hilfe von Coomassie-Blau- Anfärbung untersucht, um sicherzustellen, dass minimales Protein am Textilgewebe gebunden verblieb.Around ensure that all effects identified are solely Modification of the polyester surface were due and not on the effects of adherent protein, were the Substance samples treated with protease. After the polyesterase treatments were Cut out 16 mm (5/8 inch) slices from the treated swatches. Thereafter, the discs were treated with 5 ppm subtilisin and 0.1% nonionic Surfactant (Triton X-100) incubated to polyester-bound proteins to remove. The proportions of bound proteins were using examined by Coomassie blue staining, to ensure that minimal protein is bound to the textile fabric remained.
Nach der Enzymbehandlung, gefolgt von Protease/Tensid-Behandlungen, wurden die Scheiben in einer Mikrotiterplatte mit 12 Vertiefungen unter den folgenden Bedingungen gefärbt:
- • Flüssigkeitsverhältnis: 40 zu 1
- • Farbstoffkonzentration: 0,4% owf
- • Temperatur: 40°C
- • pH-Wert: 6 (1 mM MES-Puffer bei pH 6,0)
- • Zeit: 20 Minuten
- • Bewegung des Schüttlers: 200 U/min
- • Liquid ratio: 40 to 1
- • Dye concentration: 0.4% owf
- • Temperature: 40 ° C
- PH: 6 (1 mM MES buffer at pH 6.0)
- • Time: 20 minutes
- • Movement of the shaker: 200 rpm
Die
Scheiben wurden 3 Mal mit DI-Wasser nach dem Färben abgespült, luftgetrocknet, und anschließend wurden
deren CIE L*a*b*-Werte mit Hilfe eines Reflektometers gemessen.
Die Gesamtfarbdifferenz wurde mit Hilfe der folgenden Formel berechnet:
- ΔL
- = Differenz der CIE L*-Werte vor und nach dem Färben
- Δa
- = Differenz der CIE a*-Werte vor und nach dem Färben
- Δb
- = Differenz der CIE b*-Werte vor und nach dem Färben
- .DELTA.L
- = Difference in CIE L * values before and after staining
- .DELTA.a
- = Difference in CIE a * values before and after staining
- .DELTA.b
- = Difference in CIE b * values before and after staining
(Diese Ausdrücke sind beispielsweise bei Duff & Sinclair, "Giles's Laboratory Course in Dyeing" (Giles' Laborkurs im Färben), 4. Ausgabe, Society of Dyers and Colourists, definiert).(These expressions are for example at Duff & Sinclair, "Giles's Laboratory Course in Dyeing "(Giles' lab course in dyeing), 4. Edition, Society of Dyers and Colourists).
Tabelle 1. Gesamtfarbdifferenz nach dem Färben mit verschiedenen Basis-Farbstoffen Table 1. Total color difference after dyeing with different base dyes
Die
Resultate sind grafisch in den
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